Accélération dans le vide

[Orox]

Bonjours à tous.

Suite à une discussion hier avec un ami j'ai une question simple à poser.

Prenons dans l'espace deux objets, l'un gros et massif (disons un vaisseau) et l'autre petit et et peu massif (disons un ballon de foot).
Ces deux objets sont donc assez loin d'une planète ou d'une étoile pour ne pas y être piégés par la gravité.

J'applique sur ces deux objets la même force continue pour créé une accélération.

Sommes nous d'accord pour dire que ces deux objets accéléreront de la même manière avec les mêmes constantes peu importe la masse de ce dernier ?
Et si oui, quelles sont les lois qui rentrent en jeu ? Y a-t-il des limites à ce modèle ?

Mon ami affirme qu'il faut une force plus forte pour accélérer un objet plus massif. Je suis d'accord avec lui si on parle de s'échapper de la gravité d'un objet céleste mais beaucoup moins si on parle d’accélérer dans un environnement ou les champs gravitationnels sont très faibles voir nuls.

Cordialement.
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[gts2]

Bonjour,

J'applique sur ces deux objets la même force continue pour créé une accélération.

D'après la loi de Newton F=ma, l'accélération a sera inversement proportionnelle à la masse m.

[Sethy]

J'applique sur ces deux objets la même force continue pour créé une accélération.

Sommes nous d'accord pour dire que ces deux objets accéléreront de la même manière avec les mêmes constantes peu importe la masse de ce dernier ?

Heu ... non.

Si la même force est appliquée, l'un subira une accélération a1 = F/m1 et l'autre une accélération a2 = F/m2.

[Orox]

Ok, je suis un lambda et c'est là que mon compréhension flanche :

Si cet objet se trouve dans le vide, j'imagine cet objet comme "flottant" sans rien pour le retenir. Autrement dit sans rien pour que sa masse ne puisse jouer un rôle pour empêcher / freiner son accélération à une force donnée.

Pourquoi me faut-il donc plus de force pour le déplacer par rapport à un autre objet moins massif ?
Et quid des astronautes de l'ISS qui peuvent déplacer un objet de plusieurs centaines de kilos avec le bout du doigt ?

Je le redis je suis un lambda, et j'ai du mal à saisir pourquoi la loi de Newton s'applique dans le vide avec une gravité quasi-nulle.

[A voir en vidéo sur Futura]

[gts2]

La masse c'est par définition l'inertie d'un objet, ce qui l'empêche de changer de vitesse.

Ce qui est possible, et c'est classique, est que vous êtes en train de confondre la masse et le poids : la force à laquelle est soumise un masse à la surface de la Terre. Les deux étant proportionnels (P=mg), vous avez du mal à séparer les deux.

Il faut prendre un exemple dans lequel le poids n'intervient pas : un mouvement horizontal avec des frottements faibles : si vous poussez un objet de grande masse sur de la glace disons, vous ne l'accélérez pas beaucoup, c'est l'équivalent de vos astronautes de l'ISS.

[Deedee81]

Salut,

EDIT croisement avec gts2, nos réponses sont équivalentes mais formulées différemment et moi j'avais préféré l'huile à la glace

Car le vide n'est pas le néant : il y a un espace, et la mesure des vitesses accélérations se fera par rapport à cet espace définit par les objets ne subissant aucune force. Et par rapport à cette référence, la force à appliquer c'est F = ma.

P.S. moi aussi je peux déplacer un objet de plusieurs centaines de kilos avec le doigt : il suffit qu'il soit sur un roulement bien huilé
(verticalement il y a le poids, pas dans l'ISS, et horizontalement je n'aurai ni plus dur ni moins dur que dans l'ISS : l'inertie est la même, et c'est l'inertie qui intervient dans F = ma).

P.S. moi je ne suis pas un lambda mais l'alpha et l'oméga. Non je rigole

[Orox]

Ok merci pour vos réponses.

Question corollaire, si je comprends bien pour accélérer un objet un objet massif de la même manière qu'un autre moins massif il faudra donc y appliquer une force plus grande. Mais nous sommes d'accord qu'appliquer une faible poussée sur un objet massif dans le vide déplacera quand même cet objet ? Certes plus lentement, mais quelque soit la poussée cet objet finira toujours pas accélérer ?

Je pense notamment aux voiles solaires ou aux réacteurs à plasma qui si je ne dis pas de bêtises ont très peu de poussée.

[Deedee81]

Question corollaire, si je comprends bien pour accélérer un objet un objet massif de la même manière qu'un autre moins massif il faudra donc y appliquer une force plus grande. Mais nous sommes d'accord qu'appliquer une faible poussée sur un objet massif dans le vide déplacera quand même cet objet ? Certes plus lentement, mais quelque soit la poussée cet objet finira toujours pas accélérer ?

Oui : a = F/m, si F est "faible", l'accélération le sera mais sans frottement elle sera non nulle. Ca prend juste plus de temps pour atteindre une certaine vitesse.

Je pense notamment aux voiles solaires ou aux réacteurs à plasma qui si je ne dis pas de bêtises ont très peu de poussée.

Non, c'est juste.

[Orox]

Ok super, merci à vous